对硅通孔进行动态规划布线的方法
【专利摘要】本发明提供一种对硅通孔进行动态规划布局法，包括（1）进行初始化得到初始化值，包括需要布局的硅通孔总数、每层中需要布局的硅通孔最大数、最优目标；（2）判断是否有上述初始化值的对应的最优解，其中若有对应最优解则进入步骤（3），若没有对应最优解则进入步骤（4）；（3）直接引用所述最优解，并根据该最优解进行布局布线；（4）根据所述最优目标，提取需求特征；（5）将需求特征与所述初始化值代入迭代方程，并自底而上的求解最优解；（6）根据所述最优解进行布局布线设计；（7）将上述初始化值与最优解进行存储。本发明通过以不同芯片布局布线优化的特点为动态规划的最优目标，然后通过动态规划迭代，自底而上的得到最优解。
【专利说明】对硅通孔进行动态规划布线的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及硅通孔的布局问题，尤其涉及一种对硅通孔进行动态规划布线的方法。
【背景技术】
[0002]随着集成电路的发展，集成度越来越高，工艺水平日趋缩小，金属互连线的延时和功耗在不断增加，严重影响了集成技术的发展。为了推动半导体产业的发展，人们提出了三维集成的概念，这种技术是通过硅通孔技术实现模块单元在垂直方向上的互连通信。基于硅通孔三维集成技术极大地缩短了连线、改善性能和降低功耗等问题。目前硅通孔的设计主要以二维布局布线为基础，加入硅通孔工艺必须的最小线宽、线距数据，采用EDA(electronic design automation)工具自动生成娃通孔设计方案。
[0003]但如何进行硅通孔的设计，以最大程度地减小寄生效应、功耗、时钟偏移、热力学不均匀等，目前还是学术和工业界的难题。
【发明内容】
[0004]本发明针对此问题，提供了一种对硅通孔进行动态规划布线的方法。包括如下步骤:(I)进行初始化得到初始化值，包括需要布局的硅通孔总数、每层中需要布局的硅通孔最大数、最优目标；(2)判断是否有上述初始化值的对应的最优解，其中若有对应最优解则进入步骤(3)，若没有对应最优解则进入步骤(4); (3)直接引用所述最优解，并根据该最优解进行布局布线；(4)根据所述最优目标，提取需求特征；(5)将需求特征与所述初始化值代入迭代方程，并自底而上的求解最优解；(6)根据所述最优解进行布局布线设计；(7)将上述初始化值与最优解进行存储。
[0005]优选地,所述的最优目标,包括最短路径、最小密度、最小时钟偏移、最小热力学不均匀、最佳可靠性，或任几项的加权和。
[0006]优选地，在步骤(3)、(6)中所述的根据最优解进行布局，还包括结合每层中设置的逻辑门数量与位置。
[0007]本发明还提供一种对硅通孔进行动态规划布局法，包括如下步骤:(1)进行初始化得到初始化值，包括需要布局的硅通孔总数、每层中需要布局的硅通孔最大数、最优目标、每层中的逻辑门设置；(2)判断是否有上述初始化值的对应的布局布线，其中若有对应的布局布线，则直接按照对应的布局布线进行设置，若没有对应的布局布线，则进入下一步；(3)根据所述最优目标，提取需求特征；(4)将需求特征与所述初始化值代入迭代方程，并自底而上的求解最优解；(5)根据所述最优解进行布局布线设计；(6)将上述初始化值与布局布线设计进行存储。
[0008]本发明的对硅通孔进行动态规划布线的方法，通过以不同芯片布局布线优化的特点为动态规划的最优目标，然后通过动态规划迭代，自底而上的得到最优解。【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明中对硅通孔进行动态规划布线的方法流程图。
[0010]图2是3层堆叠芯片的布局布线的示例图
[0011]图3是本发明中最短路径布线方式的示例图。
[0012]图4是本发明中最小密度布线方式的示例图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示,为本发明的对娃通孔(TSV, through silicon via)进行动态规划布线的方法流程图，其步骤如下:
[0014]在步骤SlOl中，对硅通孔的最优目标进行初始化。
[0015]初始化包括定义需要布局硅通孔的总层数为num_layer，每层中需要布局硅通孔的最大数为num_TSVi,最优目标定义为二维数组opt[][],数组大小为num_layer*num_TSV，其中总层数与每层硅通孔最大数是已知的，二维opt数组及其大小需要根据后续的需求特征进行更换。
[0016]在步骤S102中，判断上述初始化值是否有对应的最优解。
[0017]在其他实施方式中，可以直接判断是否有对应的布局布线设计。其中，若直接判断布局布线，则在步骤SlOl中，初始化值，还应当包括芯片上的逻辑门设置，包括每层逻辑门的数量及其位置。
[0018]若没有对应的最优解或布局布线设计，则进入步骤S103，根据最优目标，提取其需求特征。
[0019]在本发明中，根据最优目标，提取需求特征。例如，最短路径、最小密度、最小时钟偏移、最小热力学不均匀为、最佳可靠性等，或任几项的加权和。
[0020]其中，最优解的目标与需求特征的对应关系如下表所示:
[0021]
最优目标I需求特征
最短路径最小互连线长度
最小密度单位面积内硅通孔个数最少
最小时钟偏移 时钟树上各层路径差值最小
最小热力学不均匀各路径热力学参数差值最小
最佳可靠性密度分布最均匀、温度分布最均匀(即各处差值最小)
加权和任几项的加权和
[0022]在步骤S104中，根据需求特征，结合需要布局的硅通孔总层数、每层中需要布局的硅通孔最大数，代入递归方程，并自底而上的计算出最优解。
[0023]其中，递归方程如下:
[0024]
【权利要求】
1.一种对硅通孔进行动态规划布局法，其特征在于，包括如下步骤: (1)进行初始化得到初始化值，包括需要布局的硅通孔总数、每层中需要布局的硅通孔最大数、最优目标； (2)判断是否有上述初始化值的对应的最优解，其中若有对应最优解则进入步骤(3)，若没有对应最优解则进入步骤(4)； (3)直接引用所述最优解，并根据该最优解进行布局布线； (4)根据所述最优目标，提取需求特征； (5)将需求特征与所述初始化值代入迭代方程，并自底而上的求解最优解； (6)根据所述最优解进行布局布线设计； (7)将上述初始化值与最优解进行存储。
2.如权利要求1所述的对硅通孔进行动态规划布局法，其特征在于，所述的最优目标，包括最短路径、最小密度、最小时钟偏移、最小热力学不均匀、最佳可靠性，或任几项的加权和。
3.如权利要求1所述的的对硅通孔进行动态规划布局法，其特征在于，在步骤(3)、(6)中所述的根据最优解进行布局，还包括结合每层中设置的逻辑门数量与位置。
4.一种对硅通孔进行动态规划布局法，其特征在于，包括如下步骤: (1)进行初始化得到初始化值，包括需要布局的硅通孔总数、每层中需要布局的硅通孔最大数、最优目标、每层中的逻辑门设置； (2)判断是否有上述初始化值的对应的布局布线，其中若有对应的布局布线，则直接按照对应的布局布线进行设置，若没有对应的布局布线，则进入下一步； (3)根据所述最优目标，提取需求特征； (4)将需求特征与所述初始化值代入迭代方程，并自底而上的求解最优解； (5)根据所述最优解进行布局布线设计； (6)将上述初始化值与布局布线设计进行存储。
【文档编号】G06F17/50GK103500240SQ201310398732
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】李慧云, 徐国卿, 彭磊 申请人:深圳先进技术研究院